PxrSkin
PxrSkin
PxrSkinシェーダは、パストレーシングの効率化とノイズ低減をするための効果的な複数のインポータンスサンプリング技術を組み合わせた 物理ベースのサブサーフェススキャッタリングで、最新機能を活用しています。 サブサーフェススキャッタリングは、モンテカルロシミュレーションにより決められたグランドトゥルースソリューションの近似値を使用します。これには、シングルおよびマルチスキャッタリングの両方が含まれます。より一般的なダイポールディフューズBSSRDFモデルでは、過度に滑らかな"ワックスのような"ルックに悩まされることがよくありますが、 このBSSRDFモデルは高周波ディテールをより鮮明に表現するため、ダイポールモデルよりも優れています。デフォルトは滑らかな白人のスキンカラーですが、ほとんどの場合、テクスチャマップで指定します。 サブサーフェススキャッタリングは、near(近接),mid(中間),far(遠隔)の3つの成分に分けられます。 普通、各成分に異なるカラーを割り当てます。 例えば、スキンでは、近接カラーには青白い黄色がかったピンク、中間カラーにはピンク、遠隔カラーには濃いレッドをそれぞれ選択します。 サブサーフェススキャッタリングの他、PxrSkinシェーダには、スキンの油分および汗からのサーフェス反射を意味するスペキュラー/光沢の反射もあります。 右の画像は、PxrSkinシェーダでレンダリングした頭部の例です(このデータはLee Perry-Smith氏から無料で提供いただきました)。 |
PxrSkinはスキン以外にも使用します。 類似の基本特性を持ったマテリアル、例えばワックスや大理石、オニキス、翡翠(ひすい)などのベースにも適しています。 以下のビデオは、再レンダリングセッションの様子で、PxrSkin Bxdfにより宇宙人にグリーンのプラスチックのルックをインタラクティブに再作成しています。
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注:
PxrSubsurfaceと呼ばれるより簡単なサブサーフェススキャッタリングシェーダもあります。 これには、サブサーフェススキャッタリングパラメータに関して別のパラメタリゼーションがあり、サーフェスからのスペキュラー/光沢の反射はありません。
パラメータ
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以下の図は、サーフェスの入口と出口のポイント間の距離(つまり、サブサーフェススキャッタリング距離)により、どのようにサブサーフェスカラーが計算されるのかを示しています。 最初に、その距離によりbssrdfプロファイル(図中のグレースケール曲線)を評価します。 これは、サブサーフェススキャッタリングの強度になります。 次に、その強度が近接、中間、遠隔カラーの混合であるカラーにより乗算されます。 つまり、その強度は、図中の黄色、オレンジ、赤の領域により示されたスキャッタリング距離により決まります。
尚、nearColorはnearWeightにより乗算され、mid、farについても同様です。 これにより、入力カラーテクスチャを簡単に明るくしたり、暗くすることができます。
また、サブサーフェスカラーの合計は、必ずnearColor、midColor、farColorの混合であることに注意してください。 例えば、3つのすべてのカラーが、青や緑よりも明るい赤の成分を持つ場合、サブサーフェスカラーの合計は、常に青や緑よりも赤になります。 これは、スキャッタリングの長さやサーフェスジオメトリからの影響は受けません。